气固流化床干法分选技术为世界干旱地区煤炭提供了一种高效分选方法。在工业性分选试验过程中,该技术所用的加重质（磁铁矿粉）粒级较窄,存在制备困难,成本较高的问题。此外,鉴于传统选煤厂建筑方式基建投资较大,中国矿业大学与唐山神州机械有限公司合作建立了40~60t/h的KZX40型模块式气固流化床干法选煤系统。因此,有必要拓展加重质适用粒级,增强该技术的适用性。本文应用实验与数值计算相结合的方法,研究了不同粒级加重质流化床的动力学特征。在此基础上,考察了宽粒级颗粒流化床的分选性能,优化了加重质设计,拓展了加重质的适用粒级。进而基于宽粒级复合加重质,研究了工业性流化床的流化特性及分选性能。同时,就工业分选试验过程中出现的相关问题进行了研究,为该技术的工业推广提供了基础。研究了Geldart B类粗磁铁矿粉的流化特性。结果表明:适宜采用Syamlal-O’Brien模型作为曳力方程,归还系数为0.9。此外,当静床高Hs≤300mm时,静床高对床层的流化特性影响较小。对于床层的流体动力学特征,数值计算结果与实验结果有较好的一致性。该Geldart B类粗颗粒流化床的表观气速不宜超过2.0Umf。基于来自南非的煤样,应用该粗磁铁矿粉与<1mm煤粉组成复合加重质,研究了气固流化床中试分选系统的分选特性。随入选煤粒度减小,流化床分选质量下降。应用颗粒动力学及数值模拟方法分析了分选差异产生的原因。该流化床对50~6mm煤炭分选性能很高,但床层活性相对较差,加重质制备困难,随后开展了降低磁铁矿粉适用粒度下限的研究。研究了颗粒的在流化床中的混合机理。实验及数值计算结果表明,增大细颗粒含量,可提高床层流化特性,同时,0.3~0.06mm颗粒总体上分布较为均匀,并没有产生分层分级现象。因此,以0.3~0.06mm为主导粒级（≥80%）的磁铁矿粉可用于煤炭分选。为了维持该宽粒级磁铁矿粉床层的稳定,气速的适宜操作范围为1.5Umf~1.8Umf。提出了宽粒级加重质流化床的高度及平均密度预测模型,为流化床自动化测控系统开发提供了基础。研究了宽粒级复合加重质分选特性以及煤粉在流化床中的分布行为。详细考察了流化数、布风板与床层压降比ΔPd/ΔPb、1.5~0.5mm煤粉含量对流化床的影响,得到了密度分布标准差、E值、各粒级煤粉分布标准差与三个因素间的函数关系。实验结果表明,ΔPd/ΔPb≥1时,压降比并不是影响床层流化质量和分选性能的显著因素。1.5~0.9mm煤粉不适合与该磁铁矿粉混合而作为加重质,应控制其在加重质中的含量不超过3.09%。0.9~0.5mm煤粉与该磁铁矿粉的混合物可作为加重质。此外,基于以0.3~0.06mm为主导粒级的磁铁矿粉,通过改变<1mm煤粉来调控床层密度的方法是合理的。在工业性分选试验过程中,采用了较大筛孔尺寸（3mm）的脱介筛。<1mm煤炭对流化床的影响已有报道。本文研究了3~1mm煤粉对气固流化床性能的影响。为了维持床层良好的流化及分选性能,在干法选煤过程中应控制加重质中的3~1mm煤粉含量小于4.5%。考察了0.3~0.06mm为主导粒级的磁铁矿粉和<1mm煤粉组成的复合加重质对模块式分选系统的适应性。工业性试验结果表明,床层流化质量优越。在低密度或高密度条件下,系统对50~6mm煤炭分选效果良好,E值为0.05~0.07g/cm~3。